물리학 「양자 얽힘 효과」로 슈뢰딩거의 고양이 촬영에 성공

물리학 「양자 얽힘 효과」로 슈뢰딩거의 고양이 촬영에 성공

"슈뢰딩거의 고양이"라고 하는 말을 알고 있는가? 이것은 양자역학의 명제인 사고실험으로 "양자적인 상태에 놓여진 고양이는 살아있는 상태와 죽어있는 상태가 동시에 겹쳐져 합쳐져있다"고 하는것이다

오스트리아 윈대학의 연구그룹은 이번에 양자얽힘 효과를 이용해서 피사체에 한번도 맞추지 않은 광자를 사용해 고양이 상을 찍어내는데 성공했다고 한다

윈대학 양자과학연구센터의 가브리엘 레모스씨가 이끄는 연구팀은 연구자들이 그 고양이를 실제로 보지 않고 "본다"는 방법을 발견했다 "양자 얽힘"이라고 하는 현상을 이용해서 어느 물체와의 접촉이 없는 광자를 사용해 그 물체를 관측하는것이 되는지 어떤지 조사한것이다 그리고 그들은 바구니 안의 고양이를 볼수있었던것이다 이것이 그 사진이다

빛의 명암에 의한 고양이 상의 윤곽은 실리콘을 깎아서 만들어진 형태가 상이 된것이다 각각의 상은 양자간섭에 의한 강한 부딪힘, 또는 약한 부딪힘에 의해 생긴다

이 실험에 대해서 실제로 고양이형으로 짤려진 실리콘 보드와 상호작용한 광자는 검출기에 넣어지지 않았지만 상호작용하지 않은쪽만을 검출기에 넣는것으로 이러한 화상을 얻었다

양자역학적으로 말하면 이론상, 상자를 열기까지는 고양이는 살았을지 죽었을지 양쪽의 상태이며 그것을 겹쳐진 상태라고 부른다 즉 상자를 열어서 고양이를 보기 전까지는 고양이는 양쪽 상태로 존재하며 확인한 그 순간에 살아있는지 죽어있는지 어느쪽의 상태로 결정되는것이다

이 사고실험은 그것을 해명하려고 하는 수많은 연구가 행해지고 있었다 그 중에도 언제 실제로 겹쳐진 상태가 하나로 수속되는지에 대해서는 강한 관심이 향해지고 있다

양자얽힘은 두개의 입자는 원자 광자등 무엇도 상관없지만 얼마나 떨어져 있어도 그것들이 무언가의 상호작용을 하는 것을 말한다 예를들면 두개의 광자가 얽히면 광자 A는 얽힌 상대 광자 B의 상태를 반영한 상태가 된다

하지만 광자 A를 봐도 광자 B가 실제로 어떤 상태인지는 단언할수 없는것은 아닌가? B를 관측해서 보기까지는 정말로 어떤 상태인지 알수 없을것이다 하지만 연구자들은 얽혀진 광자의 페어를 몇개로 조사해 얽힌 상태의 조각을 관측하는것으로 얽힌 상태의 페어의 상관이 어떻게 돼있는지를 조사할수 있다고 한다

그 새로운 실험은 이러한것이다 연구자들은 레이저를 발사한다 레이저 빛은 몇개의 빔스프리터를 거친다음에 최종적으로는 검출기에 보내진다